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高等数学(上)期末试卷(五)

注意:1、本试卷共 3 页; 2、考试时间120分钟
3、姓名、学号必须写在指定地方 阅卷负责人签名:
一、填空题(共5个小题,每小题2分,共10分).
1.设()lim 1t
t x f x t →+∞⎛
⎫=+
⎪⎝

()0x ≠,则=)3(ln f 3 .
2.设x e x
sin +是()f x 的一个原函数,则()f 'x = sin x e x - .
3.曲线1662
3
-+=x x y 的拐点坐标是 ()2,0- .
4.若0
21
2
1A dx x -∞=+⎰
,则A = 1 .
5.21
lim(2)cos 2
x x x →-=- 0 .
分). 1.已知函数()f x 的定义域为[]12,-,则函数()()()22F x f x f x =++的定义域为( ). A .[]30,-; B .[]31,-; C .112,⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; D .102,⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
.
2.3x =是函数1
()arctan
3f x x
=-的( ). A .连续点; B .可去间断点; C .跳跃间断点; D .第二类间断点.
3.当0→x 时,1ax e -与x 2sin 等价,则a =( ).
A .1 ;
B .2 ;
C .2- ;
D .
2
1. 4.函数()2
1sin
,00
,0x x f x x
x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩ 在0=x 处( ). A .有定义但不连续; B .连续但不可导; C .连续且可导; D .不连续且不可导.
5.下列等式中正确的是( ).
A .()()b a
d
f x dx f x dx
=⎰
; B.
()()()x a
d f x dx f x f a dx
=-⎰

C .()()d
f x dx f x dx
=⎰; D. ()()f x dx f x '=⎰.
6.函数()2
1x
f x x =
+( ). A .在(),-∞+∞内单调增加; B .在(),-∞+∞内单调减少; C .在()11,-内单调增加; D .在()11,-内单调减少.
7.若()f u 可导,且()
x y f e =,则( ). A .()x dy f e dx '=; B .()
x x dy f e e dx '=;
C .()
x
x
dy f e e dx =; D .()
x x dy f e e dx '
⎡⎤=⎣⎦
.
8.
20
|1|x dx -=⎰
( ).
A .0 ;
B .2 ;
C .1 ;
D .1-.
9.方程sin y x '''=的通解是( ).
A.
2123
1
cos 2
y x C x C x C =+++;
B.2
1231sin 2
y x C x C x C =+++;
C.1cos y x C =+;
D.2sin 2y x =.
10.曲线x
e y =与该曲线过原点的切线及y 轴围成的图形的面积为( ). A .
10
()x
e ex dx -⎰
; B .
1
(ln ln )e
y y y dy -⎰

C .
1
()e
x x e xe dx -⎰
; D .
10
(ln ln )y y y dy -⎰

三、解下列各题(每小题6分,共12分).
1
.计算)
lim x x
x →+∞
.
解:)
lim x x
x →+∞
lim
x = 3分
1
2
=
. 6分 2.计算x
x x x 1022lim ⎪⎭

⎝⎛-+→.
解:x
x x x 1
022lim ⎪⎭⎫
⎝⎛-+→()
222202lim 12x x
x x x x x x -⋅
-→⎛
⎫=+ ⎪-⎝⎭
3分
()02lim
2x x x x e →-=1e e == . 6分
四、解下列各题(每小题6分,共12分).
1.已知076333=--++y xy x y ,求
2
=x dx
dy

解:两边分别对x 求导,得
2
2333360dy dy dy
y
x y x dx dx dx
+++-=, 3分 当2x =时,1y =-,代入上式,得
2
3x dy dx
==-. 6分
2. 设函数)(x y y =由参数方程⎩⎨⎧+==t t t y t x sin cos sin ln 所确定,求dx dy
和22dx y d .
解:dx dy dy
dt dx dt
=sin sin cos cos sin t t t t
t t
-++=sin t t = 3分 2
2
dx
y d dy dt dx dt
'
=sin cos cos sin t t t t t
+=2sin sin cos cos t t t t
t
+= . 6分
解:⎰+
dx x
212211dx dx x x =+++⎰⎰ ()
()()2
2
2
11arctan arctan 21d x
x d x x +=
++⎰
⎰ 3分
()
()3
211ln 1arctan 23
x x C =+++ . 6分
2.计算20
4
ln(1)lim
x x t dt x
→-⎰.
解:20
4
ln(1)lim
x x t dt x →-⎰()23
2ln 1lim
4x x x x →-= 3分
220lim 2x x x →-=1
2
=-
. 6分
3. 计算
220
cos x e xdx π

.
解:
220
cos x e xdx π

()220
sin x e d x π
=⎰222200sin 2sin x x e x e xdx π
π
⎡⎤=-⎣⎦⎰ 2分
()220
2cos x e e d x π
π=+⎰2222002cos 4cos x
x e e x e xdx π
ππ
⎡⎤=+-⎣⎦⎰ 220
24cos x e e xdx π
π
=--⎰ 5分

220
cos x
e xdx π

()125
e π
=
- . 6分
2 ⎪⎝⎭
(1)求函数)(x f y =;
(2)求曲线)(x f y =,0y =,1x =所围成的图形绕x 轴旋转所形成的旋转体的体积. 解:(1)2y y x x '=
+,即2y y x x '-=,且当1x =时,1
2
y =, 2分 与之对应的齐次线性微分方程的通解为y Cx =,
令()y u x x =,将其代入非齐次线性方程得u x '=,所以2
12
u x C =
+, 所以非齐次线性微分方程的通解为3
12
y Cx x =+,代入初始条件得0C =, 故所求函数为3
12
y x =
. 6分 (2)2
3102x V dx π⎛
⎫= ⎪⎝⎭

28π
= . 10分
七、(本题10分).
由半径为R 的圆上,割去一个扇形,把剩下的部分围成一个圆锥,试求割去扇形的中心角,使圆锥S 的容积为最大.
解:设留下的扇形的中心角为ϕ,圆锥的高为h ,底面半径为r ,则其容积V 为
21
3
V r h π=,又2r R πϕ=,h =
故V =()02ϕπ<< 4分
323
224R V π'= 6分 令 0V '=
得ϕ=

当0ϕ<<
时,0V '>
2ϕπ<<时,0V '<,
因此ϕ=
为极大值点,又驻点唯一,从而ϕ也是最大值点. 8分
即当割去扇形的中心角为2π-
时,圆锥的容积最大,
3R . 10分
八、(本题8分).
证明:方程4
01
3101x
x dt t --
=+⎰
在区间)1,0(内有唯一实根. 证明:令()4
01
311x
f x x dt t =--+⎰
, 则()010f =-<, ()1
4
01
121f dt t =-
+⎰
0>, 由零点定理知,至少存在一点()0,1ξ∈,使()0f ξ=. 4分 由()4
1
301f x x '=-
>+,()0,1x ∈, 知()f x 在)1,0(内单调增加, 所以方程4
01
3101x
x dt t --
=+⎰
在区间)1,0(内有唯一实根. 8分。

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